20、Rust 原子编程中的内存回收技术

Rust 原子编程中的内存回收技术

在 Rust 原子编程中，内存回收是一个关键挑战。与使用高级同步原语相比，仅使用原子原语进行编程时，安全地回收内存变得尤为困难。本文将深入探讨三种解决原子编程内存回收问题的技术：引用计数、危险指针和基于纪元的回收。

技术要求

在开始之前，需要安装 Rust 环境。可以在 GitHub 上找到相关项目的源代码。

内存回收方法概述

以下三种技术大致按照速度从慢到快、难度从易到难的顺序排列：
1. 引用计数
2. 危险指针
3. **基于纪元的回收

引用计数

引用计数内存回收将受保护的数据与原子计数器关联。每个读写该数据的线程在获取数据时增加计数器，释放数据时减少计数器。当计数器减为 0 时，该线程是最后持有数据的线程，可以标记数据为可回收或立即释放。

Rust 标准库中的 Arc 就是用于实现引用计数的。其结构定义如下：

pub struct Arc<T: ?Sized> {
    ptr: Shared<ArcInner<T>>,
    phantom: PhantomData<T>,
}

ArcInner 结构体包含两个 AtomicUsize 字段： strong 和